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OPOSICIONES  ENSEÑANZA  SECUNDARIA                                                                                        INFORMÁTICA/S.A.I.   MÓDULO  SISTEMAS  OPERATIVOS.-­‐  Gestión  de  MEMORIA  (Práctica  52)  

 

PRÁCTICA  Nº52     1. Responde  a  las  siguientes  cuestiones:   1.1. Con   el   esquema   de   gestión   de   memoria   mediante   particiones   variables   se   produce:   1.1.1. Fragmentación  interna   1.1.2. Fragmentación  externa   1.1.3. No  existe  fragmentación   1.1.4. Fragmentación  interna  y  externa.   1.2. La   segmentación   sufre   fragmentación   ____________,   mientras   que   la   paginación  sufre  fragmentación  ____________.(externa/interna)   1.3. Las   técnicas   llamadas   de   _____________   utilizan   el   almacenamiento   secundario   como   una   extensión   de   la   memoria   principal,   proporcionando   al   usuario  un  espacio  lógico  mucho  mayor  que  el  físico.  (memoria  virtual)     2 Considera  un  sistema  con  intercambio,  en  el  que  la  memoria  posee  particiones  libres   de  tamaño  fijo:  1000  Kb,  400  Kb,  1800  Kb,  700  Kb,  900  Kb,  1200  Kb  y  1500  Kb.  Estos   huecos  están  dispuestos  en  el  orden  dado.   Se  tienen  tres  procesos  de  tamaños  1200  Kb,  1000  Kb  y  900  Kb.  Para  los  algoritmos:   -­‐   Primero  en  ajustarse.   -­‐   Mejor  en  ajustarse.   -­‐   Peor  en  ajustarse.   -­‐   Siguiente  en  ajustarse.   a) ¿Qué  huecos  serán  asignados?   b) ¿Qué  algoritmo  aprovecha  mejor  la  memoria?  

  David Quirantes Sierra

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  3   Sea   un   sistema   gestionado   con   un   mecanismo   de   particiones   variables   en   el   que   la   memoria   física   tiene   4200   palabras.   En   un   instante   la   memoria   está   ocupada   por   3   bloques  de  código/datos  de  la  forma:  

  La   estrategia   utilizada   cuando   se   carga   un   nuevo   bloque   en   memoria   es   la   del   mejor   ajuste   en   primer   lugar.   Si   falla,   se   crea   un   hueco   mayor   desplazando   los   bloques   en   memoria  hacia  la  dirección  0.   Esta   acción   siempre   empieza   con   el   bloque   actualmente   en   la   dirección   de   memoria   más   baja,   y   prosigue   únicamente   hasta   encontrar   un   hueco   suficiente   para   el   nuevo   bloque.   A   partir   de   ese   momento,   hay   que   cargar   tres   bloques   de   500,   1200   y   200   (en   ese   orden).  Describir  el  contenido  de  la  memoria  una  vez  satisfechas  las  peticiones.  

  David Quirantes Sierra

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      4   Sea   un   sistema   gestionado   por   particiones   múltiples   de   tamaño   variable   con   compactación.  En  un  instante  dado,  se  tiene  la  siguiente  ocupación  de  la  memoria:  

  Se   utiliza   la   técnica   del   mejor   ajuste.   En   la   cola   de   trabajos   tenemos   en   este   orden:   P4(120K),   P5(200K)   y   P6(80K),   los   cuales   deben   ser   atendidos   en   orden   FIFO.   Suponiendo  que  no  finaliza  ningún  proceso  y  tras  intentar  cargar  en  memoria  todos  los   procesos  que  están  en  la  cola.   a) Indicad  cuántas  particiones  quedan  libres  y  de  qué  tamaño  son.   b) Si   en   esta   situación   se   aplica   compactación,   indicar   qué   proceso   o   procesos   deberían   moverse   para   que   el   número   de   Kbytes   manejados   fuese   el   menor   posible  y  quede  un  único  hueco.   c) Si  los  registros  base  de  cada  proceso  son,  respectivamente,  B1,  B2,  B3,  B4,  B5  y   B6,  indicar  cómo  han  cambiado  los  registros  base  correspondientes  al  proceso   o  procesos  que  se  han  movido  debido  a  la  compactación.   David Quirantes Sierra

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  5 Estamos  trabajando  con  un  sistema  operativo  que  emplea  una  gestión  de  memoria   paginada.   Cada   página   tiene   un   tamaño   de   2048   posiciones   (o   bytes).   La   memoria   física   disponible   para   los   procesos   es   8   Mb.   Primero   llega   un   proceso   que   necesita   31566  bytes  y,  después,  llega  otro  proceso  que  consume  18432  posiciones  cuando  se   carga  en  memoria.     Se  pide:   a. ¿Qué  fragmentación  interna  provoca  cada  proceso?.   b. ¿Qué  fragmentación  externa  provoca  cada  proceso?.   a) Para   saber   si   existe   fragmentación   interna   tenemos   que   calcular   cuantas   páginas   necesita   el   proceso   para   ejecutarse   y   ver   si   de   la   última   página   se   utilizan   todas   las   posiciones.   Si   se   utilizan   todas   las   posiciones   de   la   última   página,   no   se   produce   fragmentación   interna,   en   caso   contrario   si   se   produce   este  tipo  de  fragmentación.   Primero   calcularemos   las   páginas   que   necesita   el   programa   para   ejecutarse,   dividiendo   el   tamaño   del   programa  entre  el  tamaño  de  la  página.   31.566  bytes,   Número  de  páginas  del  programa  =  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐=  15.  4  páginas  de  2.048  bytes   El   programa   necesita   para   ejecutarse   16   páginas.   Ahora   vamos   a   averiguar   si   el   proceso   entra   en   memoria,   calculando   las   páginas   disponibles   que   hay   en   almacenamiento   primario.   Para   hacer   este   cálculo  dividiremos  el  tamaño  de  la  memoria  entre  el  tamaño  de  la  pagina.   8M  (1.024x  8K)   Número  de  páginas  de  la  memoria  =  -­‐-­‐-­‐  -­‐-­‐-­‐-­‐  =  4.096  paginas   2.048(2K)   De   este   cálculo   deducimos   que   el   proceso   entra   en   memoria,   ya   que   hay   4096   páginas   libres   y   el   proceso  ocupa  16  paginas.   Sabemos  que  se  produce  fragmentación  interna,  concretamente  de  la  última  página  solo  se  ocupan  846   posiciones.   Para   calcular   la   fragmentación   interna   primero   averiguamos   las   posiciones   ocupadas   en   la   última  página  y  después  restamos  esta  cantidad  al  tamaño  de  la  misma.  Las  posiciones  ocupadas  en  la   última  página  son:   31.566  —  (15paginas  x  2.048  posiciones/pagina)  =  846  posiciones  ocupadas   La  cantidad  de  fragmentación  interna  que  se  produce  es:  2.048-­‐846=  1.202  bytes     b) Ahora  vamos  a  ver  cuántas  paginas  ocupa  el  segundo  programa.   18.432  bytes,  Numero  de  páginas  del  programa  =  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  =  9  paginas  2.048   En   memoria   todavía   nos   queda   espacio   para   albergar   este   proceso.   La   memoria   se   divide   en   4.096   páginas   y   el   primer   proceso   solo   ocupa   16   páginas.   Quedan   libres   para   albergar   el   segundo   proceso   4.080   páginas.   Además,   no   se   produce   fragmentación   interna,   ya   que   todas   las   páginas   del   proceso   quedan  ocupadas  al  completo.  

David Quirantes Sierra

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6   Suponga   que   un   proceso   emite   una   dirección   lógica   igual   a   2453   y   que   se   utiliza   la   técnica  de  paginación,  con  páginas  de  1024  palabras.   a) Indique  el  par  de  valores  (número  de  página,  desplazamiento)  que  corresponde   a  dicha  dirección.   b)

¿Es  posible  que  dicha  dirección  lógica  se  traduzca  en  la  dirección  física  9322?.   Razónelo.  

SOLUCIÓN:  

a)  (2,405)   b)   No,   porqué   el   desplazamiento   de   la   dirección   9322   es   106,   que     no   se   puede   corresponder  con  un  desplazamiento  de  405  aunque  la  página  cambie  de  marco.     7   En   un   sistema   que   implementa   memoria  virtual   mediante   demanda   de   páginas,   un   proceso  genera  la  siguiente  secuencia  de  referencias  a  páginas  de  memoria:  

2    5    1    3    5    0    4    1    0    8    7    9    5    7    1    0    2    5    9    8    2   Con  5  marcos  de  página  inicialmente  vacíos  estudiar:   a) Cuántos   fallos   de   página   se   producen   si   se   utiliza   el   algoritmo   LRU   para   la   sustitución  de  páginas.   b) Cuántos  fallos  de  página  se  producen  si  se  utiliza  es  el  FIFO.   c) Razonar   si   aumentando   indefinidamente   el   número   de   marcos   de   página   se   mejoraría  la  tasa  de  fallos  de  página  

David Quirantes Sierra

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En  un  sistema  con  gestión  de  memoria  virtual  por  demanda  de  páginas,  el  tamaño  de   la   página   es   de   1   Kb   y   el   sistema   posee   64   Kb   de   memoria   física   disponible   para   programas   de   usuario.   En   un   determinado   momento   un   programa   de   usuario   que   ocupa  9  páginas  se  carga  para  su  ejecución.  Considerando  que  en  ese  momento  es  el   único  proceso  en  ejecución,  y  que  inicialmente  se  cargan  las  páginas  0,  4,  5  y  8  en  los   marcos  9,  3,  8  y  5  respectivamente.  

 

a)  Dibujar  la  tabla  de  páginas  para  esta  situación.  

 

b)   Calcular   la   dirección   física   para   las   direcciones   virtuales   (2,50)   y   (5,20).   Explicar   el   proceso  de  traducción  de  direcciones.  

 

c)  Con  una  política  de  reemplazo  de  páginas  global,  y  partiendo  de  la  situación  inicial   indicada,   calcular   los   fallos   de   página   que   se   producen   con   el   algoritmo   LRU   para   la   siguiente  cadena  de  referencia:    7    5    6    1    0    8    3    4    3    3    1    2    8    6    2    3    5    3    4  

 

d)  Calcular  los  fallos  de  página  para  la  misma  cadena  de  referencia,  pero  considerando   que  sólo  se  dispone  de  6  marcos  de  página  para  este  proceso  (considerar  que  el  orden   de  carga  de  páginas  inicial  fue  0,  4,  5  y  8)  

 

 

David Quirantes Sierra

 

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Supongamos   que   tenemos   una   máquina   con   16   Mb   de   memoria   principal   y   un   esquema  de  gestión  de  memoria  virtual  paginado  con  páginas  de  4  Kb.  Un  proceso   produce   la   siguiente   secuencia   de   accesos   a   direcciones   de   memoria   (mostradas   a   continuación  en  hexadecimal):     El  sistema  operativo  asigna  al  proceso  4  marcos  de  memoria  principal.  Se  pide:   a) Indicar  cuál  es  el  formato  de  una  dirección  física  de  memoria.   b) Dar  la  cadena  de  referencia  de  las  páginas  accedidas  por  el  proceso.   c) Si   el   sistema   operativo   utiliza   4   marcos   de   memoria   principal,   describir   el   comportamiento   del   gestor   de   memoria   utilizando   cada   uno   de   los   siguientes   algoritmos   de   reemplazo   de   páginas,   indicando   cuántos   fallos   de   página   se   producen  con  el  algoritmo  FIFO.    

David Quirantes Sierra

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10   En  un  computador  con  una  capacidad  de  memoria  principal  de  64  Kpalabras  se  utiliza   gestión  de  memoria  mediante  segmentación.  La  tabla  de  segmento  (todos  los  datos   numéricos  están  en  decimal)  es  la  siguiente:  

  Se  pide:   a) Supuesto  que  una  dirección  lógica  tiene  el  mismo  tamaño  en  bits  que  una  dirección   física  y  que  consta  de  los  campos  [nº  de  segmento,  desplazamiento],  determinar  el   tamaño  en  bits  de  cada  uno  de  estos  campos.   b) Determinar   a   qué   direcciones   físicas   expresadas   en   decimal   corresponden   las   siguientes  direcciones  lógicas  expresadas  en  hexadecimal:  11AE16  619016  

  David Quirantes Sierra

 

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11   En  un  S.Op.  multitarea,  con  8  Kb  de  espacio  lógico  de  procesos,  con  páginas  de  1  Kb  y   32  Kb  de  memoria  física,  sin  memoria  virtual.  La  dirección  lógica  está  formada  por:   a)  3  bits  para  indicar  la  página  y  10  bits  para  el  desplazamiento   b)  5  bits  para  indicar  la  página  y  10  bits  para  el  desplazamiento   c)  5  bits  para  indicar  la  página  y  8  bits  para  el  desplazamiento     12   Un   sistema   con   memoria   virtual   mediante   demanda   de   páginas   utiliza   el   algoritmo   LRU   para   la   sustitución   de   páginas.   Un   proceso   genera   la   siguiente   secuencia   de   referencias  a  páginas  de  memoria:   1    3    2    4    1    5    7    4    3    2    8    9    4    5    4    9    1    8    3    2   a) Determinar   cuántos   fallos   de   página   se   producen   cuando   se   dispone   de   4   ó   5   marcos  de  página  para  este  proceso.   b) Explicar  razonadamente  si  mejoraría  la  tasa  de  fallos  de  página  si  se  aumentase  el   número  de  marcos  de  página  a  N,  siendo  N>5.  

   

David Quirantes Sierra

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